ПРЕПОДАВАНИЕ ООД ХИМИЯ С УЧЁТОМ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 09.02.07 ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ.

Преподавание ООД Химия с учётом профессиональной направленности специальность 09.02.07 Информационные системы и программирование.

Смирнова Светлана Александровна

Преподаватель ГБПОУ Нижегородский

автомеханический техникум

Преподавание химии с учётом профессиональной направленности направлено на формирование у студентов компетенций, необходимых для их будущей профессиональной деятельности.

Некоторые аспекты такого подхода:

Адаптация содержания дисциплины к профилю подготовки студентов. В зависимости от специальности, изучение химии может быть ориентировано на технологические процессы в промышленности, фармацевтическое производство, биохимические исследования, экологический мониторинг или пищевую промышленность.

Использование примеров, иллюстрирующих химические процессы, происходящие в конкретной профессиональной среде. Такой подход способствует повышению мотивации студентов и формированию у них осознанного отношения к изучаемому материалу. 

Практическая направленность. Реализуется через выполнение лабораторных работ, решение профессионально-ориентированных задач, участие в исследовательской деятельности и проектной работе. Важно, чтобы практические задания были не абстрактными, а имели непосредственное отношение к реальным технологическим процессам. 

Интеграция дисциплины с другими предметами профессионального цикла. Связь химии с физикой, биологией, технологическими дисциплинами, экологией позволяет студентам видеть меж предметные связи и понимать роль химических знаний в их будущей профессиональной деятельности. 

Применение цифровых образовательных технологий. Использование виртуальных лабораторий, интерактивных симуляторов химических процессов, мультимедийных материалов делает изучение дисциплины более наглядным и доступным. 

Такой подход не только повышает уровень подготовки специалистов, но и способствует формированию у студентов устойчивого интереса к профессиональной деятельности, осознанному освоению компетенций и успешной адаптации в профессиональной среде. 

Рабочая программа учебной дисциплины является частью программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом по специальности 09.02.07 Информационные системы и программирование в логике очного обучения. Цель учебной дисциплины являются: Формирование у студентов представления о химической составляющей естественнонаучной картины мира как основы принятия решений в жизненных и производственных ситуациях, ответственного поведения в природной среде.

Задачи дисциплины:

-сформировать понимание закономерностей протекания химических процессов и явлений в окружающей среде, целостной научной картины мира, взаимосвязи и взаимозависимости естественных наук;

-развить умения составлять формулы неорганических и органических веществ, уравнения химических реакций, объяснять их смысл, интерпретировать результаты химических экспериментов,

-сформировать навыки проведения простейших химических экспериментальных исследований с соблюдением правил безопасного обращения с веществами и лабораторным оборудованием; -развить умения использовать информацию химического характера из различных источников;

-сформировать умения прогнозировать последствия своей деятельности и химических природных, бытовых и производственных процессов;

-сформировать понимание значимости достижений химической науки и технологий для развития социальной и производственной сфер.

Планируемые результаты освоения общеобразовательной дисциплины Химия, в соответствии с ФГОС СПО и на основе ФГОС СОО, направлены на формирование общих и профессиональных компетенций: ОК 1, ОК 2, ОК 4, ОК 07 и ПК7.1

В ходе реализации рабочей программы ООД Химия для специальности 09.02.07. Информационные системы и программирование особое внимание уделяется профессиональной направленности дисциплины. Студентам, обучающимся на специальности 09.02.07. предлагаются задания в виде создания анимации, презентаций, видеофрагментов и т.д. Что способствует визуализации преподаваемого предмета и как следствие повышение качества обучения.

При изучении раздела 2 «Химические реакции» рабочей программы ООД Химия, выполняется практическая работа № 2 «Решение задач по химическим формулам и уравнениям». Кроме стандартных заданий студентам предлагается нестандартное задание повышенной сложности с учётом профессиональной направленности: «Создать инструмент для автоматизированного расчёта относительных атомных и молекулярных масс».

Автоматизация может включать использование программного обеспечения, робототехники, механических устройств и других технологий для достижения своих целей.

Формальный язык — это система символов и правил, которая используется для построения выражений и предложений с точным и однозначным значением. Формальные языки обычно определяются с помощью грамматик, которые описывают, как правильно формировать строки символов, а также семантики, которые определяют смысл этих строк. Они могут использоваться для описания алгоритмов, программирования, формальных систем и теорий вычислений. Примером такого языка может послужить язык программирования.

Язык программирования — это формальный язык, состоящий из набора правил и синтаксиса, который используется для написания программ, определяющих последовательность действий, выполняемых компьютером. Языки программирования позволяют разработчикам описывать алгоритмы и структуры данных, взаимодействовать с аппаратным обеспечением и реализовывать различные функциональные возможности.

Python — это высокоуровневый язык программирования общего назначения, который отличается простым и понятным синтаксисом, что делает его особенно подходящим для начинающих разработчиков. Он был создан Гвидо Ван Росс умом и впервые выпущен в 1991 году.

Python поддерживает несколько парадигм программирования, включая объектно-ориентированное, императивное и функциональное программирование. Язык обладает мощной стандартной библиотекой и большим сообществом, что позволяет легко находить и использовать сторонние библиотеки для решения различных задач.

Python широко используется в разных областях, таких как веб-разработка, анализ данных, машинное обучение, автоматизация задач, разработка игр и научные вычисления. Его популярность объясняется также кроссплатформенной совместимостью и активной экосистемой инструментов и Фреймворков.

В Python список — это изменяемая упорядоченная коллекция элементов, которая может содержать элементы различных типов данных, включая числа, строки, другие списки и объекты. Элементы в них разделяются запятыми.

Определяемся с языком программирования, выбираем Python, так это один из самых популярных языков на сегодняшний день, так же он прост в использовании и имеет множество библиотек.

Создаём основу программы, а точнее выбор работы определённого модуля. Чтобы она работала постоянно используем цикл с всегда выполняющимся условием. Также чтобы программа не закрывалась при получении ошибки используем «поиск ошибок». Так как будет доступно несколько режимов работы, нужно создать возможность выбора между ними. Для этого выводим строку текста «Выберите режим работы» и названия режимов работы с их порядковым номером, каждое с новой строки. Затем присваиваем переменной значение равное тому, что введёт пользователь. Он должен будет ввести число равное порядковому номеру нужного ему режима работы. Далее будет проверяться условие, ввёл ли он «1», если условие выполняется, то будет активирован 1 режим работы, это актуально для каждого возможного выбора. Ввод молекулярной формулы вещества будет производиться с помощью обозначений химических элементов (латинскими буквами) и коэффициентов/индексов (арабскими цифрами)

Для первого режима работы программа будет запрашивать молекулярную формулу вещества, вычислять его относительную молекулярную массу и выводить значение пользователю с единицами измерения г/моль, для второго режима работы программа будет запрашивать молекулярную формулу вещества, вычислять его относительную молекулярную массу. Далее она будет запрашивать элемент, массовую долю которого нужно найти. Ввести этот элемент необходимо указав индекс, если он не равен единице. После этого программа разделит относительную атомную массу элемента на относительную молекулярную массу вещества и выведет результат пользователю с обозначением единиц измерения. Затем программа ему выведет 2 варианта выбора: продолжить цикл для другого элемента, или прекратить работу модуля. Для третьего режима работы понадобится предварительно сделанная схема преобразования веществ. Для того чтобы узнать, какие коэффициенты у исходного вещества и продукта реакции. Программа потребует ввести сначала молекулярную формулу исходного вещества с коэффициентом, потом молекулярную формулу продукта реакции, так же с коэффициентом. Далее пользователю будет дан выбор между вводом 3 типов данных для исходного вещества: количество вещества, масса, объём. Затем программа вычисляет количество вещества и даёт пользователю выбор между 3 характеристиками продукта реакции: количество вещества, масса, объём. После этого она вычисляет выбранный параметр и выводит его пользователю с обозначением единиц измерения.

Дальнейшими путями развития может быть работа с файлами. Например, преподавателю можно давать студентам задания с разными значениями. Для этого прописываем n химических уравнений и оформляем это в удобном для программы виде. Далее пользователь вводит количество студентов, и программа выводит текстовый документ, где для каждого студента в задачах используются уникальные числа, так же студентам будут попадаться разные задачи из записанного пользователем файла. Это же можно реализовать и на Интернет-ресурсах. Так же можно расширять количество задач, которые может решить программа, по типу задач на избыток/недостаток веществ реакции. Помимо прикладной части можно создать удобную графическую оболочку.

Значение профессиональной направленности дисциплины заключается в том, что она предполагает целенаправленное применение педагогических средств, обеспечивающих не только формирование у обучающихся знаний, умений, навыков по учебному предмету, но и развитие интереса к данной профессии или специальности, ценностное отношение, профессиональных качеств личности будущего специалиста. 

Некоторые аспекты значения профессиональной направленности дисциплины:

Демонстрация способов применения на практике знаний изучаемых основ наук, влияния на развитие техники и технологии, на эффективность производственной деятельности. 

Повышение мотивации обучающихся и обеспечение опережающего входа в профессию или специальность. 

Развитие критического мышления, аналитических навыков и способности к самостоятельной работе. Эти навыки являются неотъемлемыми для успешной профессиональной деятельности в современном мире, где требуется постоянное обновление знаний и адаптация к изменяющимся условиям. 

Помощь студентам осознать социальную значимость своей будущей профессии. Они понимают, что их профессиональная деятельность будет направлена на решение социальных проблем и улучшение жизни людей.